人體跌倒運動的檢測與建模研究.pdf

1、社會老齡化的加劇提高了人們對老年人健康問題的關(guān)注度。中國作為世界人口最多的國家，老齡化問題會關(guān)系到國家乃至全世界的發(fā)展，其影響力不容忽視。大量的老年人獨居在家，缺少子女和監(jiān)護人的照看，再加上老年人的身體機能下降，很容易發(fā)生各種危險。其中跌倒問題對老年人健康造成的威脅是巨大的，引起了很多國內(nèi)外研究機構(gòu)和學(xué)者的重視。
　　對人體跌倒的研究屬于人體運動學(xué)研究的范疇，而人體運動學(xué)的研究通常用到機械式傳感器、壓力傳感器、光學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感

2、器，以及慣性/磁場傳感器等，其中以光學(xué)傳感器和慣性傳感器應(yīng)用最為廣泛。本文以光學(xué)傳感器為主，慣性傳感器為輔對人體跌倒問題進行了研究。
　　然后利用光學(xué)傳感器在描述方向和位置方面的優(yōu)勢分析人體跌倒過程中的形態(tài)特征。在人體關(guān)鍵部位粘貼光標(biāo)點，應(yīng)用高速相機捕捉人體跌倒的瞬間，通過提取與追蹤光標(biāo)點的位置來重建人體跌倒運動的過程。為了克服傳統(tǒng)算法的缺點，在對失焦視頻中光標(biāo)點呈現(xiàn)的特征形狀進行細(xì)致的觀察之后，提出了在失焦視頻中運用霍夫變換算法

3、來提取光標(biāo)點的新方法，并編寫了算法的程序代碼。將本算法得到的數(shù)據(jù)與商業(yè)軟件ProAnalyst分析得到的數(shù)據(jù)對比，驗證了本算法的可靠性和優(yōu)越性。
　　光學(xué)傳感器在方向和位置的描述方面提供的直觀的信息，而為了充分研究跌倒過程中的速度和加速度變化，搭建了基于慣性傳感器的實驗系統(tǒng)，用來檢測人體跌倒時候軀干的加速度和角速度信息。通過對數(shù)據(jù)的整合和詳細(xì)分析，得到三種體位跌倒時候的跌倒預(yù)警時間和姿態(tài)穩(wěn)定角，為后續(xù)與視頻中人體跌倒信息綜合分析打